تست بارداری خوراکی ساخته شده که نتیجه آن را می‌توان با زبان لمس کرد

دانشجوی طراحی، سنا رائو، در حال ساخت Tact است؛ یک تست بارداری خوراکی که به افراد دارای اختلال بینایی امکان می‌دهد نتیجه آزمایش را به جای دیدن، با زبان خود احساس کنند.

سنا رائو، دانشجوی ۲۷ ساله کارشناسی ارشد طراحی در دانشگاه کارنگی ملون، ایده این اختراع را تا حدی مدیون مقاله‌ای می‌داند که سال ۲۰۲۰ در وال‌استریت ژورنال منتشر شد. در آن مقاله، الینور ساوت‌وود، رئیس وقت مؤسسه سلطنتی ملی افراد نابینا، درباره آرزوی دسترسی‌پذیر شدن تست‌های بارداری برای افراد نابینا صحبت کرده بود.

چند سال بعد، رائو به مقاله‌ای در نیوزویک برخورد که درباره جوآن هیویتسون، زن نابینایی که در سال ۲۰۲۴ ویدئویش در تیک‌تاک بسیار دیده شد، توضیح می‌داد. هیویتسون در این ویدئو از این مسئله گفته بود که هیچ‌گاه نمی‌تواند به‌تنهایی تست بارداری انجام دهد. از آنجا که بیشتر تست‌های موجود نتیجه را به شکل دیداری نشان می‌دهند، او برای فهمیدن نتیجه آزمایش ناچار است از خواهرش کمک بگیرد.

رائو می‌گوید این گزارش او را به مسئله‌ای فراتر از دشواری استفاده از تست بارداری متوجه کرد؛ مسئله‌ای که به حضور کم‌رنگ افراد نابینا و کم‌بینا در طراحی خدمات و ابزارهای حوزه سلامت مربوط می‌شود. رائو گفت

این موضوع برای من ماندگار شد، چون مسئله فقط یک دردسر ساده نبود. گاهی اوقات حفظ حریم خصوصی می‌تواند یک نیاز ایمنی باشد.

به گفته رائو، اگر یک فرد نابینا هیچ شخص قابل اعتمادی برای کمک به خواندن نتیجه تست نداشته باشد، یا در یک رابطه خشونت‌آمیز زندگی کند، ناتوانی در انجام مستقل آزمایش می‌تواند پیامدهای جدی داشته باشد.

پس از انجام پژوهش‌های گسترده، رائو Tact را طراحی کرد؛ یک آب‌نبات چوبی خوراکی که می‌تواند به زنان نابینا و کم‌بینا امکان دهد بدون کمک دیگران بارداری را تشخیص دهند. در صورت وجود بارداری، برجستگی‌هایی در دو طرف سطح صاف آب‌نبات ایجاد می‌شود. این واکنش در پاسخ به هورمون اچ‌سی‌جی رخ می‌دهد؛ هورمونی که بدن در دوران بارداری تولید می‌کند.

مشکل گزینه‌های فعلی در بازار

بر اساس داده‌های جدید اداره سرشماری ایالات متحده و بررسی جامعه آمریکایی، نزدیک به ۹ میلیون نفر در این کشور با نوعی ناتوانی بینایی، از جمله نابینایی، زندگی می‌کنند. از میان کل جمعیت دارای اختلال بینایی، زنان و دختران حدود ۴.۸ میلیون نفر، یعنی ۵۴ درصد، را تشکیل می‌دهند. این سهم در حالی به دست آمده که زنان حدود ۵۰.۴ درصد از کل جمعیت را تشکیل می‌دهند.

استفانی انیارت، فعال حقوق افراد دارای معلولیت و مدیر ارشد سیاست‌گذاری عمومی و پژوهش در بنیاد آمریکایی نابینایان، گفت

تست‌های بارداری هم به دلیل نیاز به خواندن دیداری و هم به خاطر بسته‌بندی و دستورالعمل‌هایی که اغلب دسترس‌پذیر نیستند، برای افراد دارای اختلال بینایی دشوار هستند.

انیارت توضیح داد که کاربر باید بتواند تاریخ انقضای محصول را بررسی کند، دستورالعمل‌ها را بفهمد و آزمایش را به شکل درست انجام دهد.

انیارت گفت

بیشتر زنان نابینا نمی‌توانند نتیجه تست را به‌طور مستقل بخوانند، زیرا باید خطوط یا تغییر رنگ را تشخیص دهند. حتی زنانی که مقداری دید قابل استفاده دارند نیز ممکن است هنگام ظاهر شدن یک خط کم‌رنگ با مشکل مواجه شوند.

او همچنین تأکید کرد که نتیجه تست بارداری تنها یک اطلاعات پزشکی ساده نیست و می‌تواند احساسات بسیار پیچیده‌ای را به همراه داشته باشد. بسته به شرایط زندگی هر فرد، این نتیجه ممکن است شادی، ترس، نگرانی یا هیجان ایجاد کند.

یک واقعیت کوتاه: نخستین تست خانگی بارداری

در سال ۱۹۶۷، مارگارت کرین، طراح گرافیک جوان و فریلنسری که با شرکت دارویی اورگان همکاری داشت، نخستین نمونه اولیه تست خانگی بارداری را طراحی کرد. این آزمایش که پردیکتور نام داشت، اکنون در مجموعه‌های موزه ملی تاریخ آمریکا در مؤسسه اسمیتسونین نگهداری می‌شود.

افراد دارای اختلال بینایی می‌توانند از برنامه‌هایی مانند بی مای آیز، سینگ ای‌آی و آیرَا برای دریافت کمک در تشخیص اطلاعات دیداری استفاده کنند. با این حال، استفاده از چنین خدماتی برای یک موقعیت حساس مانند تست بارداری، بخشی از حریم خصوصی و استقلال فرد را از بین می‌برد. این برنامه‌ها معمولاً به عکس یا ویدئویی از آزمایش نیاز دارند و سپس هوش مصنوعی یا یک فرد دیگر نتیجه تصویر را تفسیر می‌کند.

انیارت گفت

وقتی نمی‌توانیم نتیجه را خودمان بخوانیم، مجبور می‌شویم حریم خصوصی‌مان را کنار بگذاریم و شخص دیگری را وارد یک لحظه بسیار حساس کنیم. دلایل زیادی وجود دارد که یک زن ممکن است نخواهد شریک زندگی، یکی از اعضای خانواده، دوست یا حتی یک فرد غریبه پیش از خودش از نتیجه بارداری باخبر شود.

او افزود که فرد باردار باید خودش تصمیم بگیرد چه زمانی و چگونه این خبر را با دیگران در میان بگذارد.

رائو گفت

به همین دلیل می‌خواستم چیزی بسازم که تا این اندازه بر حریم خصوصی تمرکز داشته باشد و به زنان کمک کند کنترل این لحظه را خودشان در دست بگیرند.

رائو در ماه ژانویه، با راهنمایی وین چانگ، متخصص مهندسی زیست‌پزشکی دانشگاه کارنگی ملون، کار روی Tact را آغاز کرد. او که در مقطع کارشناسی ارشد رشته طراحی برای تعامل تحصیل می‌کند، حوزه‌ای که شیوه تعامل انسان با محصولات، فناوری‌ها و سامانه‌ها را بررسی می‌کند، روش‌های مختلفی را مورد مطالعه قرار داد.

یکی از نخستین ایده‌های رائو ساخت یک خوانشگر عمومی بود که می‌توانست با تست‌های بارداری استاندارد موجود در بازار کار کند. این دستگاه نتیجه آزمایش را می‌خواند و آن را به شکل دیگری، مانند نمایش بزرگ‌شده نتیجه، پیام صوتی یا خروجی لمسی، ارائه می‌داد. این روش می‌توانست بدون تغییر در ساختار خود تست، امکان استفاده آسان‌تر را فراهم کند.

با این حال، این طرح در نهایت کنار گذاشته شد، زیرا هر فناوری واسطه‌ای در فرایند، چه اپلیکیشن، دستگاه یا سرور، می‌توانست ردپایی از داده‌ها ایجاد کند.

رائو گفت

چیزی که واقعاً من را نگران می‌کرد، حریم خصوصی بود. به محض اینکه از یک تست بارداری عکس بگیرید و آن را جایی ارسال کنید، یک سابقه ایجاد کرده‌اید. آن تصویر جایی ذخیره می‌شود.

او هشدار داد که برای فردی که به دلایل مربوط به سلامت باروری به حفظ کامل محرمانگی نیاز دارد، باقی ماندن چنین تصویری مسئله کوچکی نیست.

رائو گفت

هدف اصلی Tact این است که هیچ ردی باقی نگذارد و یک راهکار مبتنی بر فناوری از همان ابتدا نمی‌توانست چنین شرایطی را فراهم کند.

از سوی دیگر، طراحی مبتنی بر فناوری باعث می‌شد محصول همچنان یک ابزار یک‌بارمصرف باشد و به افزایش زباله‌های الکترونیکی کمک کند. رائو معتقد است طراحان باید چرخه کامل عمر محصولی را که تولید می‌کنند در نظر بگیرند. علاوه بر پیامدهای زیست‌محیطی، اتکا به فناوری برای خواندن یک نتیجه دیداری تنها یک مرحله اضافی به فرایند اضافه می‌کرد و مشکل اصلی را به شکل واقعی حل نمی‌کرد.

چانگ، استاد راهنمای رائو، او را تشویق کرد به نقطه تلاقی غذا و پزشکی فکر کند. او محصولات مربوط به جاسوسی و عملیات مخفی را به عنوان نمونه مطرح کرد؛ ابزارهایی که برای نابود شدن پس از استفاده، باقی نگذاشتن رد و از بین رفتن طراحی می‌شوند. رائو از این مسیر به نمونه‌های خوراکی رسید که می‌توانستند همین مفهوم را اجرا کنند؛ وسیله‌ای که نتیجه را ارائه دهد و پس از استفاده دیگر وجود نداشته باشد.

رائو گفت

این تغییر زاویه نگاه برای من بسیار مهم بود.

از یک ابزار فناورانه تا یک آب‌نبات خوراکی

رائو پس از تغییر مسیر طراحی، به ایده یک وسیله خوراکی فکر کرد که بتواند اچ‌سی‌جی را در بزاق تشخیص دهد.

رائو گفت

ایده این بود که اگر نتیجه به جای دیده شدن قابل احساس باشد و بزاق بتواند جایگزین ادرار به عنوان نمونه شود، کل وسیله می‌تواند داخل دهان قرار بگیرد، استفاده شود و در نهایت خورده شود.

هورمون گنادوتروپین جفتی انسان یا اچ‌سی‌جی، تقریباً ۶ تا ۱۰ روز پس از لقاح در بدن ظاهر می‌شود. رائو می‌گوید پژوهش‌های کافی درباره امکان تشخیص اچ‌سی‌جی در بزاق وجود دارد و چنین روشی می‌تواند با دقت حدود ۹۶ درصد مشخص کند که فرد باردار هست یا خیر.

او ابتدا فیلم‌ها یا نوارهای خوراکی زیرزبانی را بررسی کرد؛ نوارهایی که زیر زبان قرار می‌گیرند و در واکنش به اچ‌سی‌جی شکل یا بافتشان تغییر می‌کند. گزینه دیگر، ساختارهای توخالی بودند؛ پوسته‌هایی دارای حفره داخلی که ماده واکنش‌دهنده درون آن قرار می‌گرفت و پس از شناسایی اچ‌سی‌جی باعث تغییر سطح بیرونی می‌شد. در نهایت، رائو به ایده آب‌نبات چوبی رسید.

رائو حتی به استفاده از مزه به عنوان نشانه نتیجه فکر کرد، اما خیلی زود این گزینه را کنار گذاشت.

رائو گفت

مزه می‌تواند برداشت‌های احساسی ایجاد کند و بی‌طرفی نتیجه را از بین ببرد.

او توضیح داد که برای بسیاری از افراد، مزه شیرین معمولاً با خبر خوب و مزه تلخ با خبر بد ارتباط دارد، در حالی که بارداری برای هر زنی معنای یکسانی ندارد. بنابراین استفاده از مزه می‌توانست فشار روانی بیشتری بر فرد وارد کند و او را به احساس خاصی درباره نتیجه سوق دهد.

رائو به جای مزه، بافت را به عنوان نشانه نتیجه انتخاب کرد؛ گزینه‌ای که از نظر احساسی خنثی‌تر به نظر می‌رسید.

رائو گفت

فرد لازم نیست نتیجه را به شکل دیگری تفسیر کند؛ فقط کافی است یک نتیجه مثبت یا منفی ساده را تشخیص دهد.

در مرحله بعد، رائو بافت‌های مختلف را برای طرح آب‌نبات آزمایش کرد. او الگوها و چینش‌های متفاوتی از برجستگی‌ها را با چاپ سه‌بعدی ساخت تا مشخص شود کدام الگو برای زبان راحت‌تر و قابل تشخیص‌تر است.

رائو گفت

در مورد حس لامسه اتفاق‌های زیادی می‌تواند رخ دهد، بنابراین می‌خواستم بافتی پیدا کنم که افراد پس از قرار دادن آب‌نبات روی زبان یا پس از شکل‌گیری برجستگی‌ها بتوانند آن را به‌راحتی تشخیص دهند.

در نهایت، او طرح‌های برتر را با ژلاتین ساخت و آزمایش کرد.

رائو گفت

ایده فعلی این است که از ژلاتین استفاده کنیم، چون در نهایت خود ماده را مصرف خواهید کرد.

به نظر می‌رسد ژلاتین به دلیل ویژگی‌ها و انعطاف‌پذیری خود، مناسب‌ترین ماده برای این پروژه باشد. با تغییر ساده میزان غلظت ژلاتین می‌توان آن را از یک ماده نرم و ژله‌ای به ساختاری محکم‌تر یا حالت لاستیکی‌تر تبدیل کرد.

رائو گفت

ژلاتین خاصیت مویینگی و جذب مایع دارد؛ یعنی می‌تواند بدون نیاز به پمپ، مایع را از درون خود عبور دهد و این دقیقاً همان چیزی بود که برای ساخت یک تست فشرده و کوچک به آن نیاز داشتم.

ژلاتین همچنین قابلیت طراحی برای حل شدن دارد و همین ویژگی با ایده وسیله‌ای که پس از استفاده ناپدید می‌شود، هماهنگ است. این ماده از نظر غذایی ایمن، در دسترس و ارزان‌قیمت محسوب می‌شود.

اگرچه طراحی فیزیکی Tact تکمیل شده، رائو اکنون مشغول ترکیب ماتریس ژلاتینی با یک آپتامر دی‌ان‌ای متصل‌شونده به اچ‌سی‌جی است. آپتامر، رشته کوتاهی از دی‌ان‌ای تک‌رشته‌ای است که به صورت مهندسی‌شده برای شناسایی حضور هورمون اچ‌سی‌جی طراحی می‌شود.

در طرح فعلی، کاربر کافی است آب‌نبات چوبی بیضی‌شکل و تخت را داخل دهان قرار دهد. اگر اچ‌سی‌جی وجود داشته باشد، آپتامر متصل‌شونده به اچ‌سی‌جی واکنش نشان می‌دهد و سطح آب‌نبات برجستگی‌هایی ایجاد می‌کند که زبان قادر به لمس آن‌هاست.

رائو گفت

اگر هر دو طرف آب‌نبات متورم شوند، نتیجه مثبت است و اگر فقط یک طرف متورم شود، نتیجه منفی خواهد بود. اگر هیچ تورمی ایجاد نشود، آزمایش نامعتبر است.

رائو هدف اصلی Tact را امکان انجام آزمایش در هر مکان می‌داند و آن را نقطه شروعی برای توسعه بیشتر این فناوری معرفی می‌کند. مانند هر تست بارداری دیگری، کاربر باید برای تأیید نتیجه به پزشک یا ارائه‌دهنده خدمات درمانی مراجعه کند.

گام‌های بعدی برای Tact

انیارت پس از آشنایی با Tact از این ایده استقبال کرد و تلاش برای دسترس‌پذیرتر کردن آزمایش‌های پزشکی برای زنان بیشتری را اقدامی مثبت دانست.

انیارت گفت

بسیار خوب است که افراد در حال نوآوری و تلاش برای دسترس‌پذیر کردن آزمایش‌ها برای زنان بیشتری هستند و این طرح قطعاً از زاویه‌ای متفاوت به مسئله نگاه می‌کند.

با این حال، او درباره زمان تشخیص و میزان اثربخشی این وسیله پرسش‌هایی مطرح کرد. زنان معمولاً می‌خواهند بارداری را در اولین زمان ممکن بفهمند، اما روش‌های مختلف تشخیص اچ‌سی‌جی زمان‌بندی متفاوتی دارند. به طور معمول، آزمایش خون می‌تواند حدود ۷ تا ۱۰ روز پس از لقاح نتیجه بدهد و آزمایش ادرار معمولاً حدود ۱۲ تا ۱۴ روز بعد قادر به ارائه نتیجه خواهد بود.

انیارت پرسید آیا آزمایش بزاق می‌تواند در بازه زمانی مشابه آزمایش‌های خانگی ادرار، نتایج قابل اعتماد و پایدار ارائه دهد یا خیر.

او همچنین یادآور شد که نمونه‌های اولیه تست‌های بارداری لمسی پیش از این نیز خبرساز شده‌اند. برای مثال، مؤسسه سلطنتی ملی افراد نابینا نمونه‌ای از تست ادراری را معرفی کرده بود که نتیجه را به وسیله برجستگی‌های سیلیکونی نمایش می‌داد، اما تا جایی که انیارت اطلاع دارد، چنین محصولی هرگز به بازار راه پیدا نکرد.

در دوران همه‌گیری کووید-۱۹ نیز مؤسسه ملی سلامت آمریکا از طریق برنامه رَدکس تک از پروژه‌ای برای تولید آزمایش‌های تشخیصی دسترس‌پذیر برای افراد دارای اختلال بینایی حمایت مالی کرد. با این حال، انیارت اشاره می‌کند که رعایت دستورالعمل‌های دسترس‌پذیری اجباری نیست و همین مسئله باعث شده بسیاری از راهکارهای پیشنهادی به بازار نرسند.

انیارت گفت

تولیدکنندگان ممکن است اضافه کردن بریل به جعبه یا تغییر طراحی خود وسیله آزمایش را بررسی کنند، اما وقتی الزامی برای انجام این کار وجود نداشته باشد، ممکن است به دلیل هزینه یا پیچیدگی بیشتر تولید، از ایجاد تغییرات دسترس‌پذیر صرف‌نظر کنند.

رائو نیز می‌داند که جلب حمایت صنعتی برای چنین محصولی آسان نخواهد بود، اما همچنان معتقد است Tact ویژگی‌هایی امیدوارکننده دارد. تست‌های بارداری دیداری دهه‌ها اعتماد مصرف‌کنندگان را به دست آورده‌اند، در حالی که یک آزمایش خوراکی باید همین سطح از اعتماد را از ابتدا ایجاد کند.

رائو گفت

یک ابزار تشخیصی خوراکی همزمان در مرز میان مقررات ایمنی مواد غذایی و مقررات مربوط به تجهیزات پزشکی قرار می‌گیرد. این ترکیب غیرمعمول باعث می‌شود مسیر نهادی و قانونی آن کندتر و پیچیده‌تر باشد.

گام‌های بعدی رائو شامل انجام آزمایش‌های بالینی و فراهم کردن مقدمات قانونی و نظارتی برای Tact خواهد بود. هدف نهایی او دریافت مجوز برای فناوری یا همکاری با یک تولیدکننده فعال در حوزه تجهیزات تشخیصی است تا Tact بتواند از یک نمونه دانشگاهی به گزینه‌ای واقعی و قابل استفاده تبدیل شود.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.